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        淺析深層攪拌樁在公路軟土路基處理中的應(yīng)用

        2020-12-01 03:13:32燕晨陽衛(wèi)樂義
        卷宗 2020年24期
        關(guān)鍵詞:作用機(jī)理

        燕晨陽?衛(wèi)樂義

        摘 要:在軟土地區(qū),地基處理的任務(wù)主要是解決地基變形問題,在滿足強(qiáng)度的基礎(chǔ)上對變形進(jìn)行控制,樁體強(qiáng)度并不是越高越好,應(yīng)使其有一定的變形量,促使樁間土發(fā)揮強(qiáng)度。深層攪拌法最大限度的利用了原狀土,攪拌時無振動、無噪音、無污染,可有效提升地基承載力。為此,本文在全面了解深層攪拌樁作用機(jī)理的基礎(chǔ)上,結(jié)合具體工程案例,對深層攪拌樁在公路軟土路基處理中的應(yīng)用要點(diǎn)和質(zhì)量控制措施進(jìn)行了分析與探討。

        關(guān)鍵詞:深層攪拌樁;公路軟土路基;作用機(jī)理

        改革開放以來,我國經(jīng)濟(jì)迅速騰飛,公路工程建設(shè)事業(yè)取得了令人矚目的成績,建設(shè)規(guī)模逐年擴(kuò)大。隨之大量公路工程不得不修建于不良地質(zhì)之上,如軟弱地基,為保證公路工程軟土地基施工質(zhì)量,必須根據(jù)工程實際情況,采取切實可行的加固措施。作為一種新型地基處理技術(shù),深層攪拌樁因其施工便捷、成本低、加固效果良好等優(yōu)點(diǎn)在軟基加固工程中得到了廣泛應(yīng)用。深層攪拌樁可有效控制軟弱地基不均勻沉降,提升地基承載力。經(jīng)大量實踐證明,深層攪拌樁在公路工程軟土地基加固中具有良好的應(yīng)用效果,且得到了公路行業(yè)的廣泛認(rèn)可。

        1 深層攪拌樁的作用機(jī)理

        深層攪拌法的固化劑多采用水泥、石灰材料,外加劑以石膏、木質(zhì)素磺酸鈣為主。在軟弱土層內(nèi)插入深層攪拌機(jī),并做均勻攪拌,可促使軟土和固化劑發(fā)生一系列的反應(yīng),從而改善軟土性能,起到固化硬結(jié)的作用。

        土質(zhì)不同,深層攪拌法的加固機(jī)理也有所差異。例如,砂性土,水泥土的固化原理基本等同于建筑上的水泥砂漿原理,其特點(diǎn)為固化時間相對較短,且原理并不復(fù)雜。粘性土,當(dāng)摻加水泥用量有限的情況下,因粘粒表面積較大,且存在一定活性物質(zhì),將會減慢硬化速度,因此,相比砂性土,其固化機(jī)理更為復(fù)雜一些。因此,施工方法不同,固化劑不同,均會影響深層攪拌法的加固機(jī)理。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,作為一種新型加固和防滲技術(shù),深層攪拌樁在公路軟基加固工程中得到了廣泛應(yīng)用與推廣。

        2 工程概況

        本工程為某公路施工建設(shè)項目,長為14.6km,寬度為26m。該公路的沿線內(nèi)分布著較為廣泛的軟土。經(jīng)過綜合的分析考慮,本工程決定采用深層攪拌樁對軟土路基進(jìn)行處理。

        3 公路軟土路基處理中深層攪拌樁的應(yīng)用要點(diǎn)

        1)施工準(zhǔn)備。(1)在正式施工之前,應(yīng)先對施工場地進(jìn)行平整和清理工作。將場地內(nèi)的雜物和障礙物全部清除干凈。對于場地低洼處應(yīng)采用黏土進(jìn)行回填夯實處理,需要注意的是不得采用雜填土進(jìn)行回填處理。(2)根據(jù)設(shè)計圖紙的要求進(jìn)行樁位的測量放樣。對于測定出來的樁位應(yīng)做好標(biāo)記,并采取保護(hù)措施。在施工過程中應(yīng)定期對樁位進(jìn)行檢查。(3)在施工前,先對攪拌機(jī)的基本參數(shù)進(jìn)行確定,其次要根據(jù)要求進(jìn)行水泥漿液參數(shù)的配比。

        2)鉆機(jī)就位。當(dāng)攪拌機(jī)械安裝完成之后,應(yīng)將掛鉤勾住行走管的兩端,開動絞車移動深層攪拌機(jī)達(dá)到指定樁位處,并進(jìn)行精確對中。如果地面存在凹凸不平的問題時,應(yīng)先對地面進(jìn)行平整處理,或者可以在攪拌機(jī)下鋪墊枕木,從而確保攪拌機(jī)平穩(wěn)的行走。樁機(jī)進(jìn)行對中施工應(yīng)確保滿足相關(guān)的要求。一般情況下,樁位的對中誤差應(yīng)控制在5cm以內(nèi),垂直度的偏差則應(yīng)控制在1%以內(nèi)。

        3)水泥漿液的制作。嚴(yán)格按照水泥漿液的設(shè)計配合比進(jìn)行漿液的拌制。根據(jù)設(shè)計要求,水泥的摻入量應(yīng)控制在15%,水灰比應(yīng)控制在0.5。在進(jìn)行原材料的添加時,拌和機(jī)應(yīng)保持不間斷的攪拌。一般情況下攪拌的時間應(yīng)控制在3min以上。當(dāng)水泥漿液充分?jǐn)嚢杈鶆蛑蠹纯蛇M(jìn)行送料。如果發(fā)生特殊情況需要停止送料時,拌和機(jī)仍應(yīng)保持不間斷的攪拌,這樣可以有效的避免水泥漿液出現(xiàn)離析的問題。

        4)預(yù)攪下沉。先要開啟攪拌機(jī),接著放下鋼絲繩,鋼絲繩的下沉速度應(yīng)控制在0.5m/s。在施工過程中如果遇到硬土層時,由于硬土層相對比較堅硬,容易影響施工攪拌的速度。因此,可以根據(jù)情況采取帶水鉆的鉆進(jìn)的措施。

        5)第一次注漿、提升。當(dāng)預(yù)攪拌的深度達(dá)到設(shè)計深度之后,即可開啟灰漿泵,在灰漿泵的作用下,經(jīng)攪拌均勻的水泥漿注入路基的軟土中。這個過程中要一直保持一邊攪拌、一遍注漿的狀態(tài),主要是防止混凝土在注漿過程中產(chǎn)生凝固,一般情況下,提升的速度應(yīng)控制在0.5m/min。如果提升至設(shè)計樁頂標(biāo)高處即可結(jié)束提升。

        6)重復(fù)下沉。完成第一次注漿、提升后,緊接著應(yīng)該進(jìn)行重復(fù)的下沉攪拌作業(yè)。以確保水泥漿液充分的分布在土體中。重復(fù)下沉的速度應(yīng)控制在0.5m/min。當(dāng)下沉至設(shè)計樁底標(biāo)高時,則可停止下沉。在攪拌機(jī)的施工過程中,如果出現(xiàn)問題而停止?jié){液的供應(yīng)時,應(yīng)將攪拌機(jī)下沉至停漿點(diǎn)以下0.5m的位置處。

        7)重復(fù)注漿、提升。重復(fù)下沉至原深度時,再次開啟灰漿泵,進(jìn)行第二次的注漿施工。按照第一次注漿的施工操作步驟重復(fù)進(jìn)行注漿施工。

        8)清洗。當(dāng)深層攪拌樁施工完成之后,應(yīng)及時采用清水對漿液的輸送管路進(jìn)行清理,從而避免漿液凝固而出現(xiàn)堵管的問題。對于鉆頭上的土體應(yīng)及時進(jìn)行清理和常規(guī)的檢查,一旦出現(xiàn)問題,如損壞等現(xiàn)象時,應(yīng)該及時的更換。

        4 公路軟土路基處理中深層攪拌樁的質(zhì)量控制措施

        1)攪拌樁樁位不準(zhǔn)。在公路工程軟土路基處理的過程中,要想防止出現(xiàn)樁位不準(zhǔn)的情況,在施工之前,一定要做好施工控制工作,比如樁位的校準(zhǔn)和核對。通常情況下,施工單位的施工人員在完成樁位放置之后,監(jiān)理人員要對這一樁位進(jìn)行復(fù)核,并且還要對樁位相對軸線位置進(jìn)行有效的監(jiān)測,從而在施工過程中,才能避免一些部位出現(xiàn)反復(fù)施工的情況。此外,在進(jìn)行公路工程軟土路基施工時,有關(guān)人員進(jìn)行放置軸線相對位置和監(jiān)測時,一定要做好相應(yīng)的檢查工作,才能有效地避免質(zhì)量問題的出現(xiàn),確保工作的順利開展和實施。

        2)鉆頭下沉攪拌時遇阻。針對打樁機(jī)的鉆頭下沉,進(jìn)行攪拌時,可能會遇到很大的樹根、石頭或者一些其他的雜物,這樣就會促使攪拌機(jī)很長時間的攪拌,但是卻沒有辦法讓其下沉,針對這樣的現(xiàn)象,在進(jìn)行施工時,監(jiān)管人員應(yīng)該發(fā)揮其自身的作用,能夠認(rèn)真負(fù)責(zé)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拈_展工作,對每一道工序都進(jìn)行檢查,及時發(fā)現(xiàn)上述問題,能夠確保工程的施工質(zhì)量。此外,倘若鉆頭在下沉攪拌時,遇到了阻礙,施工人員就要停止施工,并且采用間隔樁位的施工方法開展工作,最后對樁受到阻礙問題進(jìn)行有效地處理。

        3)輸漿堵塞。對于公路工程軟土路基的處理來說,在進(jìn)行處理的時候,經(jīng)常會出現(xiàn)輸漿堵塞問題,出現(xiàn)這一問題的原因主要是因為鉆頭噴灌的位置擺放不正確、漿液的稠度太大等導(dǎo)致的。同時在采用深層攪拌樁技術(shù)進(jìn)行施工時,水灰比要控制在0.5左右,如果水灰比在0.5以下,就非常容易造成輸漿堵塞現(xiàn)象的發(fā)生,所以要對水灰比進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整,同時要及時清理干凈輸漿管道,最后再進(jìn)行輸漿施工。此外,如果在處理的過程中,出現(xiàn)了堵塞,要適當(dāng)?shù)卣{(diào)整鉆頭噴灌位置。

        5 結(jié)束語

        綜上所述,在我國公路工程建設(shè)中,軟土路基已經(jīng)非常普遍,特別是近幾年公路建設(shè)力度加大,很多公路的規(guī)劃都處于軟土層上,所以,對軟基處理技術(shù)的研究具有重要意義。隨著軟基處理技術(shù)的成熟,多種處理開始被應(yīng)用在路基處理中,深層攪拌樁具有眾多優(yōu)勢,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于軟土路基處理中。深層攪拌樁可以增加土體顆粒之間的連接效果,減少土體的含水率與空隙率,改善土體的力學(xué)性能,從而在很大程度上提高地基的承載力,使其滿足公路路基的要求。

        參考文獻(xiàn)

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